JPH0453357A - 光ラインセンサのシェーディング補正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔目次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術（第５図） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（第１図） 作用 実施例 （ａ）一実施例の説明（第２図乃至第４図）ｆｂ）他の
実施例の説明 発明の効果 〔概要〕 被検知媒体から透過光検出出力と反射光検出出力の両方
を得る光ラインセンサにおいて、透過光及び反射光シェ
ーディング補正情報を補正するシェーディング補正方法
に関し、 媒体なしの状態で透過と反射の両シェーディング補正情
報の補正を可能とすることを目的とし、被検知媒体に光
を照射する発光部と、該被検知媒体からの光を受光する
受光部と、透過光のシェーディング補正情報と反射光の
シェーディング補正情報によってシェーディング補正し
て、該受光部より該被検知媒体からの透過光検出出力と
反射光検出出力を得る制御部とを有する光ラインセンサ
において、該制御部は、該被検知媒体が無い状態で、該
発光部と受光部とにより透過光のシェーディング情報を
測定し、測定した透過光のシェーディング情報と過去の
透過光のシェーディング情報から光ラインセンサの特性
変化分を算出し、反射光のシェーディング補正情報を該
特性変化分を用いて補正するようにした。

〔産業上の利用分野〕 本発明は、被検知媒体から透過光検出出力と反射光検出
出力の両方を得る光ラインセンサにおいて、透過光及び
反射光シェーディング補正情報を補正するシェーディン
グ補正方法に関する。

紙幣等の被検知媒体のパターンを読取り、被検知媒体を
認識するために、光ラインセンサが用いられる。

このような光ラインセンサにおいては、反射光のみ又は
透過光のみだけでなく反射光と透過光の両方により検知
出力が得られれば、被検知媒体からより多くの光学情報
が得られ、認識精度が向上する。

一方、発光素子と受光素子を一列に配列した光ラインセ
ンサでは、アナログ量として光学情報を読み出すものに
おいては、受発光素子のバラツキにより誤差を生じるた
め、その補正（いわゆるシェーディング補正）を行う必
要がある。

このシェーディング補正では、発光素子を発光させ、受
光素子で受光′させ、受発光間にバラツキがないような
シェーディング補正情報を測定により得る必要がある。

〔従来の技術〕

第５図は従来技術の説明図である。

第５図（Ａ）に示すように、光ラインセンサとして、被
検知媒体ｄｐの両面に１ライン分の数の発光部１ａ、１
ｂと、これと同数の受光部２ａ、２ｂを設けている。

各発光部１ａ、１ｂには発光量制御部３ａ、３ｂが接続
され、各受光部２ａ、２ｂには受光量増幅部４ａ、４ｂ
が接続され、これらは記憶装置６に接続された制御ＣＰ
Ｕ５によって制御される。

制御ＣＰＵ５は、記憶装置６のシェーディング補正情報
に従って発光部１ａ、■ｂを順次発光走査し、受光部２
ａ、２ｂで媒体ａ’ｐからの光を受光し、−ライン分の
受光出力を得る。

この時、第５図（Ｂ）のように、発光部１ａと受光部２
ｂとを動作させ、経路■の透過光出力と、発光部１ｂと
受光部２ａとを動作させ、経路■の透過光出力と、発光
部１ａと受光部２ａを動作させ、経路Ｏの反射光出力と
、発光部１ｂと受光部２ｂを動作させ、経路■の反射光
出力との４通りの１ライン検出出力が得られる。

このような光ラインセンサで受発光部が劣化することが
あり、シェーディング補正情報をこれに応じて補正する
必要がある。

このため、従来は、透過光の場合は、媒体ｃｔｐ無しの
状態で前述の経路■、■により透過光シェーディング補
正情報を補正すればよい。

一方、反射光の場合、媒体の先頭が白紙であれば、媒体
を挿入し、経路Ｏ１■により反射光シェーディング補正
情報を補正していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来技術では、次のような問題があった
。

■　反射光シェーディング補正では、媒体の挿入を必要
とするため、補正毎にオペレータの手間を必要とする。

■　媒体の挿入が必要なため、装置側で自動的に補正を
行うことができない。

従って、本発明は、媒体無しの状態で透過と反射の両シ
ェーディング補正情報の補正が可能な光ラインセンサの
シェーディング補正方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理図である。

本発明は、被検知媒体ｄｐに光を照射する発光部１ａと
、該被検知媒体ｄｐからの光を受光する受光部２ａ、２
ｂと、透過光のシェーディング補正情報と反射光のシェ
ーディング補正情報によってシェーディング補正して、
該受光部２ａ、２ｂより該被検知媒体ｄｐからの透過光
検出出力と反射光検出出力を得る制御部５とを有する光
ラインセンサにおいて、該制御部５は、該被検知媒体ｄ
ｐが無い状態で、該発光部１ａと受光部２ｂとにより透
過光のシェーディング情報を測定し、測定した透過光の
シェーディング情報と過去の透過光のシェーディング情
報から光ラインセンサの特性変化分を算出し、反射光の
シェーディング補正情報を該特性変化分を用いて補正す
るようにしたものである。

〔作用〕

本発明は、透過光シェーディング補正情報の変動と反射
光シェーディング補正情報の変動は比例するという点に
着眼し、媒体無でできる透過光シェーディング補正情報
の測定を行い、透過光シェーディング補正情報を補正し
、この透過光の現在又は過去のシェーディング補正情報
から特性変化分く変化率又は変化Ｍ）を求め、これによ
って反射光シェーディング補正情報を補正するようにし
たものである。

これによって、反射光シェーディング補正の測定をしな
くてよいので、オペレータによる媒体の挿入の手間を省
くとともに、オペレータの存在に係わらず、装置側で自
動的に反射光シェーディング補正情報を近似補正できる
。

〔実施例〕

（ａ＋　　一実施例の説明 第２図は本発明のための一実施例構成図、第３図はその
情報テーブル説明図である。

図中、１ａ、１ｂは各々前述の発光部であり、ＬＥＤ　
（発光ダイオード）が１ライン上に６４ケ設けられてい
るものである（図では４ケのみ示しである）。

３０ａ、３０ｂは各々可変電流源であり、制御ＣＰＵ５
からのシェーディング補正情報に応じた電流をＬＥＤｌ
ａ、１ｂに供給するもの、３１ａ１３１ｂは各々ＬＥＤ
選択回路であり、制御ＣＰＵ５により４つのＬＥＤｌａ
、ｌｂの１つを選択し、発光走査させるものである。

２ａ、２ｂは各々前述の受光部であり、フォトダイオー
ドが１ライン上に６４ケ設けられているものである（図
では４ケのみ示しである）。

４０ａ、４０ｂは各々マルチプレクサであり、制御計Ｃ
ＰＵ５により４つのフォトダイオード２ａ１２ｂの１つ
を発光走査と同期して、選択出力するもの、４１ａ、４
１ｂは各々増幅回路であり、制御ＣＰＵ５の制御により
、フォトダイオード２ａ。

２ｂの出力を増幅して、制御ＣＰＵ５及び外部のパター
ンＬＷ　識部へ受光出力として出力するものである。

制御ＣＰＵ５は、シェーディング補正による発光制御の
他にシェーディング補正情報の補正制御を行う。

メモリ　（記憶部）６は、第２図及び第３図に示すよう
に、メモリ６のＲＯＭ内に、装置完成時の経路■、■（
透過光）のシェーディング補正情報テーブル６０．６５
と、装置完成時の経路■、■（反射光）のシェーディン
グ補正情報テーブル６３．６８とを設けである。

又、メモリ６のＲＡＭ内には、運用時の経路■、■のシ
ェーディング補正情報テーブル６１．６６と、運用時の
経路＠、＠のシェーディング補正情報テーブル６４．６
９と、経路■、■の特性変化率テーブル６２．６７を設
けである。

第４図は本発明の一実施例処理フロー図であり、第４図
（Ａ）は装置完成時シェーディング補正情報設定処理、
第４図（Ｂ）は運用時のシェーディング補正情報更新処
理を示している。

■　装置完成時には、基準媒体ｄｐを第２図のようにセ
ンサ内に挿入する。

ＬＥＤｌａとフォトダイオード２ａを用いて経路Ｏで表
の反射シェーディング補正をする。

例えば、ＣＰＵ５は、ＬＥＤ選択回路３１ａによって第
１番目のＬＥＤ　１　ａを選択し、マルチプレクサ４０
ａによってそれに対応する第１番目のフォトダイオード
２ａを選択し、第１番目のＬＥＤｌａの電流を可変電流
源３０ａによって所定値より大きく　（又は小さく）変
化していき、フォトダイオード２ａの検出出力が一定値
になった時の電流値をシェーディング補正データＲ３Ｉ
としてＲＯＭのテーブル６３に格納する。

以下、同様に、１ライン上の第２番目のＬＥＤ　１　ａ
−−−−−一第ｎ番目のＬＥＤｌｎについて行い、ＲＯ
Ｍのテーブル６３に表の反射シェーディング補正データ
Ｒ３Ｉ〜Ｒ３ｎをセントする。

同様に、経路■についても行い裏の反射シェーディング
補正データＲ３Ｉ〜Ｒ３ｎをＲＯＭのテーブル６８にセ
ントする。

■　次に、基準媒体ｄｐをセンサから抜き取る。

そして、ＬＥＤｌｂとフォトダイオード２ａを用いて経
路■の透過シェーディング補正を行い、透過シェーディ
ング補正データＴＯＩ〜ＴＯｎをＲＯＭのテーブル６５
にセットする。

次に、ＬＥＤｌａとフォトダイオード２ｂを用いて、経
路■の透過シェーディング補正を行い透過シェーディン
グ補正データＴＯＩ〜ＴＯｎをＲＯＭのテーブル６０に
セットし、初期調整が完了する。

このようにして、シェーディング補正の初期設定が終了
すると、運用に入る。

運用に入ると、ＲＯＭの基準テーブル６０、６３．６５
．６８の初期シェーディング補正データがＲＡＭの運用
テーブル６１．６４．６６．６９にロードされ、ＣＰＵ
５はこれに基づいて、経路■、■、Ｏ２０に応じて各Ｌ
　Ｅ　Ｄを発光制御し、シェーディング補正する。

そして、所定の周期で第４図（Ｂ）のシェーディング補
正データの補正（更新）処理を行う。

■　ＣＰＵ５は、媒体のない状態で、経路■、■の透過
シェーディング補正をする。

例えば、経路■では、テーブル６６の透過シェーディン
グ補正値ＴＮＩ〜ＴＮｎを基準にＬＥＤｌｂを発光させ
、フォトダイオード２ａより所定値の受光出力が得られ
るか判断し、得られなければ補正値を大にして、受光出
力のレベルを調べ、受光出力レベルが所定値になった時
の補正値をＴＮＩ〜ＴＮｎとして、ＲＡＭの運用テーブ
ル６６を書き代える。

同様に、経路■についても、テーブル６１の透過シェー
ディング補正値ＴＮＩ〜ＴＮｎを基準にしてＬＥＤｌａ
を発光させ、フォトダイオード２ｂの受光出力レベルを
調べ、シェーディング補正し、補正値ＴＮＩ〜ＴＮｎを
得て、ＲＡＭの運用テーブル６１を書き代える。

■　次に、ＣＰＵ５は、各センサ毎の透過変化率ΔＴを
次式より求める。

ΔＴ　ｍ　＝　（Ｔ　Ｏｍ−Ｔ　Ｎ　ｍ　）　／　Ｔ　
Ｏｍ−（１１但し、ｍ＝１〜ｎ そして、これをＲＡＭの特性変化率テーブル６２．６７
に格納する。

これによって、経路■、■の装置完成時からの各センサ
の特性変化率ΔＴｍが得られる。

更に、ＣＰＵ５はテーブル６２．６７の変化率ΔＴｍと
一定のしきい値Ｔｈとを比較し、ΔＴｍ＞Ｔｈなら、部
分的汚れの影響としてテーブル６２．６７に、統計処理
の除外を示す異常フラグＦＥを立てる。

■　次に、ＣＰＵ５は、各テーブル６２．６７の異常フ
ラグのないΔＴｍの平均ΔＳ（ΔＳａ。

ΔＳｂ）を次式より求める。

ΔＳ−ΣΔ’ｐ　ｍ　／　ｍ−（２１ これによって透過経路■、■の各々での平均特性変化率
ΔＳａ、Δｓ、ｂが得られる。

■　そして、ＣＰＵ５は、透過経路■の平均特性変化率
ΔＳを用い、テーブル６３の基準値Ｒ３１〜Ｒ３ｎに対
し、次式より補正値Ｒ３’１〜Ｒ３’ｎを求める。

Ｒ３’　ｍ＝Ｒ３ｍ　（１−ΔＳ　）　−（３１これを
テーブル６４に格納（更新）する。

同様に、ＣＰＵ５は、透過経路■の平均特性変化率ΔＳ
を用い、テーブル６８の基準値Ｒ３１〜Ｒ８ｎに対し、
（３）式より補正値Ｒ８′１〜Ｒ３’ｎを求め、テーブ
ル６９に格納（更新）する。

以降は、透過経路■、■は測定値のテーブル６１．６６
の補正値を用い、反射経路■、■は、近似補正されたテ
ーブル６４．６９の補正値を用いてシェーディング補正
される。

このようにして、反射光と透過光の比が一定であること
を利用し、装置完成時の初期データＲ３に対し、透過経
路で測定した値ＴＮに基づく統計値ΔＳを適用して補正
値Ｒ３’を得ることができ、無媒体で反射光センサのシ
ェーディング補正値の更新ができる。

ｔｂ）　　他の実施例の説明 上述の実施例の他に、本発明は、次のような変形か可能
である。

■　発光部を２つ、受光部を２つとし、■、■、■、■
の計４つのパターンを得ているが、発光部又は受光部を
１つとし、例えば■、■の２つのパターンを得るもの等
にも適用できる。

■　シェーディング補正を発光部の発光量制御によって
行っているが、受光部の増幅度制御によって行ってもよ
い。

■　特性変化率を求めているが、特性変化量ΔＴ−ＴＯ
−ＴＮを求め、この平均値ΔＳを算出し、Ｒ３’　−Ｒ
３−ΔＳとしてもよい。

■　運用時の補正値の更新を、周期的に又はイニシャル
時、エラー多発特等装置の状態に応じて実行してもよい
。

■　又、装置完成時のデータを基準にして変化率を得て
いるが、１回又は２回前の測定データを基準として変化
率を求めてもよい。

以上本発明を実施例により説明したが、本発明は本発明
の主旨に従い種々の変形が可能であり、本発明からこれ
らを排除するものではない。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば、次の効果を奏する
。

■　媒体無しで、反射側のシェーディング補正情報を補
正できるので、オペレータを介在なし、透過、反射の両
シェーディング補正情報を補正できる。

■　オペレータを介在しないので、装置の都合による適
切な時点で補正でき、自動補正が可能となる。

第３図は第２図の情報テーブル説明図、第４図は本発明
の一実施例処理フロー図、第５図は従来技術の説明図で
ある。

図中、１ａ、１ｂ ２ａ、２ｂ ｔｐ 発光部、 一受光部、 制御部、 被検知媒体。

特許出願人　　　富士通株式会社 代理人弁理士　　山　谷　晧　榮

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、 第２図は本発明の一実施例のための構成図、（ｆ３） 従氷挾街の説明画 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被検知媒体（ｄｐ）に光を照射する発光部（１ａ）と、 該被検知媒体（ｄｐ）からの光を受光する受光部（２ａ
   、２ｂ）と、 透過光のシェーディング補正情報と反射光のシェーディ
   ング補正情報によってシェーディング補正して、該受光
   部（２ａ、２ｂ）より該被検知媒体（ｄｐ）からの透過
   光検出出力と反射光検出出力を得る制御部（５）とを有
   する光ラインセンサにおいて、 該制御部（５）は、 該被検知媒体（ｄｐ）が無い状態で、該発光部（１ａ）
   と受光部（２ｂ）とにより透過光のシェーディング情報
   を測定し、 測定した透過光のシェーディング情報と過去の透過光の
   シェーディング情報から光ラインセンサの特性変化分を
   算出し、 反射光のシェーディング補正情報を該特性変化分を用い
   て補正するようにしたことを 特徴とする光ラインセンサのシェーディング補正方法。